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9.4 : Ondes - Géosciences

9.4 : Ondes - Géosciences


L'eau de l'océan est constamment en mouvement : nord-sud, est-ouest, le long des côtes et verticalement. Les mouvements océaniques sont la conséquence de nombreux facteurs distincts : vent, marées, effet de Coriolis, différences de densité de l'eau, et le forme des bassins océaniques. Vagues ont été discutés dans les chapitres précédents dans plusieurs contextes : les ondes sismiques traversant la planète, les ondes sonores traversant l'eau de mer et les vagues océaniques érodant les plages. Les vagues transfèrent de l'énergie et la taille d'une vague et la distance qu'elle parcourt dépendent de la quantité d'énergie qu'elle transporte.

Vagues de vent

Les vagues de l'océan proviennent de vents constants ou de vents violents au-dessus de l'eau. Parfois, ces vents sont loin de l'endroit où l'on voit les vagues de l'océan. Les plus grosses vagues de vent se forment lorsque le vent est très fort, souffle régulièrement pendant une longue période et sur une longue distance. Le vent peut être fort, mais s'il souffle en rafales pendant une courte période, les grosses vagues ne se formeront pas. Le vent qui souffle sur l'eau transfère de l'énergie à cette eau. L'énergie crée d'abord de minuscules ondulations qui créent une surface inégale que le vent peut capter afin qu'il puisse créer de plus grosses vagues. Ces vagues traversent l'océan à partir de la zone où souffle le vent.

Rappelez-vous qu'une onde est un transfert d'énergie. Les molécules d'eau dans les vagues forment des cercles ou des ellipses. Les transferts d'énergie entre les molécules, mais les molécules elles-mêmes se déplacent principalement de haut en bas sur place. Internet propose une variété d'animations pour aider à expliquer le concept d'action des vagues. Dans cette animation, une bouteille d'eau bouge comme une molécule d'eau. Une animation de mouvement dans les vagues de vent de la Scripps Institution of Oceanography. Voici une animation d'une vague en eau profonde que l'on voit ici. Remarquez le mouvement circulaire de l'eau lorsque l'énergie des vagues la traverse. Comparez cela à l'action des vagues dans les eaux peu profondes en utilisant cette animation.

Un élément YouTube a été exclu de cette version du texte. Vous pouvez le consulter en ligne ici : http://pb.libretexts.org/pg/?p=182

Les vagues se brisent lorsqu'elles deviennent trop hautes pour être soutenues par leur base. Cela peut se produire en mer, mais se produit de manière prévisible lorsqu'une vague remonte un rivage. L'énergie au bas de la vague est perdue par frottement avec le sol de sorte que le bas de la vague ralentit mais que le haut de la vague continue à la même vitesse. La crête tombe et s'effondre. Certains des dommages causés par les tempêtes proviennent de ondes de tempête. L'eau s'accumule sur un rivage alors que les vents de tempête poussent les vagues vers la côte. Les ondes de tempête peuvent élever le niveau de la mer jusqu'à 7,5 m (25 pi), ce qui peut être dévastateur dans une zone peu profonde lorsque les vents, les vagues et la pluie sont intenses.

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Tsunami

Tsunami sont décrites dans le chapitre sur les forces tectoniques comme des vagues destructrices résultant de la forte secousse de l'eau causée par un événement géologique puissant tel que des tremblements de terre sous-marins ou des éruptions volcaniques. Les glissements de terrain, les impacts de météorites ou toute autre secousse dans l'eau de l'océan peuvent former un tsunami. Le tsunami peut se déplacer à des vitesses de 800 kilomètres par heure (500 miles par heure). Les tsunamis ont de petites hauteurs de vagues et de longues longueurs d'onde, ils passent donc généralement inaperçus en mer. Au fur et à mesure que la vague remonte le plateau continental, la hauteur des vagues augmente.

La vitesse des vagues d'un tsunami est également ralentie par la friction avec le fond océanique moins profond, ce qui entraîne une diminution de la longueur d'onde, créant une vague beaucoup plus haute appelée élan. De nombreuses personnes prises dans un tsunami n'ont aucun avertissement de son approche. Comme la longueur d'onde est longue, une longue période peut s'écouler entre les crêtes ou les creux à terre. En 1755 à Lisbonne, un tremblement de terre au large des côtes causa de nombreux dégâts sur terre. Les gens se sont précipités vers l'espace ouvert du rivage et ont découvert que l'eau s'écoulait rapidement vers la mer. Le creux de la vague du tsunami a atteint le rivage en premier. Les gens qui sortaient sur la plage ouverte se sont noyés lorsque la crête de la vague a atteint le rivage.

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